CN111705532A - 一种倍捻合股机主轴传动装置 - Google Patents

一种倍捻合股机主轴传动装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种倍捻合股机主轴传动装置，涉及捻股机技术领域，包括中空的外主轴和内芯轴，内芯轴套装在外主轴内部；外主轴上滚动安装有双联带轮组，外主轴固定安装有旋转轴承座，旋转轴承座上安装有第一变速带轮组和第二变速带轮组，第二变速带轮组穿过外主轴连接内芯轴；双联带轮组连接第一变速带轮组和换向齿轮箱。本发明的内芯轴设置在外主轴内部，大大缩短了轴向尺寸，精简了机构，同时使内芯轴与外主轴的整体刚性更加稳定；通过设置双联带轮组、换向齿轮箱、第一变速带轮组和第二变速带轮组，将反向动力传递至内芯轴，从而实现小飞轮盘和大飞轮盘的正反向等速转动；结合新的过线方式，实现多倍捻距的目的，成倍提高了捻制效率。

Description

一种倍捻合股机主轴传动装置
技术领域
本发明涉及捻股机技术领域，特别涉及一种倍捻合股机主轴传动装置。
背景技术
钢丝捻制产品都是多根单丝通过捻制设备旋转生产出来的。以前的钢丝捻股机的捻距控制方法是采用机械减速箱的配比主动轮与从动轮来调节齿轮减速比，改变牵引轮的速度，以此来达到控制钢丝捻股的捻距，这种采用机械减速箱的方式适应生产周期能力差，因为不同规格的钢丝捻股有不同的捻距，所以机床每换一种规格的钢丝，都需要工艺人员去配比主动轮与从动轮之间的齿轮减速比，不仅更换麻烦，还需要储备多种规格钢丝对应的主动与从动齿轮配比，生产成本大。另外还有重要的一个缺陷，就是需要定期去维护齿轮减速箱，需要更换减速箱里面的机油，如果齿轮减速箱的密封性做的不到位，还会产生漏机油的情况。除了机油还需要定期更换轴承，防止轴承磨损严重造成卡死。
飞轮盘在机床中起到捻股的作用，就是把好多股钢丝像搓稻绳一样捻在一起，变成一股金属绳。一般所说的钢丝捻股机运行速度多少，指的就是飞轮盘的速度，飞轮盘速度越高，机床的生产效率就越高，在机床整体性能能承受的情况下，通常会设置一个最高的运行速度。
现有传统一般都是采用单捻机、双捻机进行钢丝捻制品的生产，其生产效率受到一定的限制，因此可开发一款四倍捻股的设备，通过内、外主轴正反转实现两个飞轮盘的等速正反旋转运动，达到钢丝多倍捻股的目的。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提供一种整体结构紧凑的倍捻合股机主轴传动装置，内芯轴套装在外主轴内，通过两者正反转实现大小两个飞轮盘的等速正反旋转运动。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种倍捻合股机主轴传动装置，包括：中空的外主轴和内芯轴，所述外主轴与所述内芯轴同速正反向转动；所述内芯轴套装在所述外主轴内部，其一端伸出于所述外主轴并连接有小飞轮盘；所述外主轴靠近所述小飞轮盘一端连接有大飞轮盘；所述外主轴外圆周面上滚动安装有双联带轮组，所述外主轴在所述双联带轮组一侧固定安装有旋转轴承座，所述旋转轴承座上安装有偏心设置的第一变速带轮组和第二变速带轮组，所述第二变速带轮组穿过外主轴连接所述内芯轴；所述双联带轮组的双联小带轮连接所述第一变速带轮组，所述双联带轮组的双联大带轮连接有换向齿轮箱。
本技术方案的内芯轴是安装在外主轴内部的，相比并排设置来讲更加节省整体空间，缩短了内芯轴和外主轴在轴向方向上的尺寸，精简了结构；所述双联带轮组套装在所述外主轴上，通过所述双联带轮组的双联大带轮与所述换向齿轮箱连接，实现换向的功能；再通过第一变速带轮组和第二变速带轮组，将动力传递至所述内芯轴上，同时通过各级的带轮齿数的变化，实现外主轴与内芯轴同速正反旋转运动。
进一步的，所述小飞轮盘上设置有弧形小弓带，所述大飞轮盘上设置有弧形大弓带；所述换向齿轮箱通过一对相互啮合的齿轮实现变向。所述弧形小弓带和所述弧形大弓带用于过线用。
进一步的，所述双联带轮组通过滚动体转动安装在所述外主轴上，使得所述双联带轮组能够相对所述外主轴进行独立转动；所述外主轴通过两侧的滚动体套装在内芯轴上，使得所述外主轴和所述内芯轴能够进行相对独立转动；所述外主轴外通过滚动体转动安装有定位导套，所述定位导套和所述换向齿轮箱固定在外部的机床支架上。
进一步的，所述外主轴内倾斜贯通设置有外主轴过线孔，所述内芯轴同轴贯通设置有内芯轴过线孔；所述外主轴端部设置有与所述外主轴过线孔和所述内芯轴过线孔对应的辅助过线轮；所述大飞轮盘设置有第一过线轮，所述小飞轮盘设置有第二过线轮；所述内芯轴在所述内芯轴过线孔一侧设置有内芯轴过线轮，所述外主轴设置有与所述外主轴过线孔和所述第一过线轮对应的外主轴过线轮。
进一步的，所述旋转轴承座上贯穿设置有偏心的变速传动轴，所述第一变速带轮组的变速主动带轮安装在所述变速传动轴的一端，所述第二变速带轮组的变速被动带轮安装在所述变速传动轴的另一端；所述变速主动带轮通过第一同步带连接所述双联小带轮，所述变速被动带轮通过第二同步带连接所述内芯轴一端的内芯轴带轮。
进一步的，所述外主轴一端设置有用于避让所述第二同步带的避让槽。
进一步的，所述外主轴端部安装有外主轴传动带轮，所述外主轴传动带轮通过第三同步带连接中心传动轴的中心传动带轮；所述双联大带轮通过第四同步带连接所述换向齿轮箱输出轴的输出带轮，所述换向齿轮箱通过带轮机构连接所述中心传动轴；所述中心传动轴连接有伺服电机。
进一步的，所述中心传动轴端部设置有编码器。
进一步的，所述换向齿轮箱的输入轴安装有第一换向齿轮，其输出轴安装有与所述第一齿轮相啮合的第二换向齿轮；通过第一换向齿轮和所述第二换向齿轮的啮合，使得输入轴和输出轴的转动方向相反，实现初步的换向功能，再结合两个变速带轮组将换向后的动力传递至所述内芯轴上。
进一步的，所述双联小带轮通过螺栓连接与所述双联大带轮连接成一整体。
(三)有益效果
本发明倍捻合股机主轴传动装置相比现有技术而言，具备如下优点：
1)、内芯轴设置在外主轴内部，大大缩短了轴向方向上的尺寸，精简了机构，同时使内芯轴与外主轴的整体刚性更加稳定；
2)、外主轴上套装有双联带轮组，能够相对外主轴独立转动，双联带轮组分别连接换向齿轮箱和第一变速带轮组，换向齿轮箱换向后的反向动力传递至双联带轮组，再经第二变速带轮组连接内芯轴的内芯轴带轮，将反向动力传递至内芯轴；从而实现小飞轮盘和大飞轮盘的正反向转动；
3)、通过双联带轮组、变速主动带轮、变速被动带轮等各级的带轮齿数的搭配，实现外主轴与内芯轴的等速转动；从而实现小飞轮盘和大飞轮盘的正反向等速转动；
4)、通过弧形小弓带、弧形大弓带与各过线轮和过线孔的搭配，形成新的过线方式，结合内芯轴和外主轴的正反向同速转动，实现多倍捻距的目的，成倍提高了捻制效率。
附图说明
图1为本发明倍捻合股机主轴传动装置的结构示意图；
图2为本发明倍捻合股机主轴传动装置双联带轮组部分的结构示意图；
图3为本发明倍捻合股机主轴传动装置的立体图；
图4为本发明倍捻合股机主轴传动装置小飞轮盘和大飞轮盘部分的立体图；
图5为本发明倍捻合股机主轴传动装置换向齿轮箱部分的立体图；
图6为本发明倍捻合股机主轴传动装置为左主轴传动装置穿线后的结构示意图；
图7为本发明倍捻合股机主轴传动装置为右主轴传动装置穿线后的结构示意图；
其中：1为外主轴、2为内芯轴、3为小飞轮盘、4为大飞轮盘、5为外主轴过线孔、6为内芯轴轴过线孔、7为双联带轮组、8为旋转轴承座、9为第一变速带轮组、10为第二变速带轮组、11为双联小带轮、12为双联大带轮、13为换向齿轮箱、14为辅助过线轮、15为定位导套、16为变速传动轴、17为变速主动带轮、18为变速被动带轮、19为第一同步带、20为第二同步带、21为内芯轴带轮、22为弧形小弓带、23为弧形大弓带、24为机床支架、25为避让槽、26为外主轴传动带轮、27为第三同步带、28为中心传动轴、29为中心传动带轮、30为第四同步带、31为输出带轮、32为伺服电机、33为第一过线轮、34为第二过线轮、35为内芯轴过线轮、36为外主轴过线轮、37为编码器、38为第一换向齿轮、39为第二换向齿轮、40为左主轴传动装置、41为右主轴传动装置。
具体实施方式
参阅图1～图7，本发明提供一种倍捻合股机主轴传动装置，包括：中空的外主轴1和内芯轴2；内芯轴2套装在外主轴1内部，其一端伸出于外主轴1并连接有小飞轮盘3；外主轴1靠近小飞轮盘3一端连接有大飞轮盘4；小飞轮盘3和大飞轮盘4用于捻股用。外主轴1外圆周面上滚动安装有双联带轮组7，外主轴1在双联带轮组7一侧固定安装有旋转轴承座8，旋转轴承座8上安装有偏心设置的第一变速带轮组9和第二变速带轮组10，第二变速带轮组10穿过外主轴1连接内芯轴2；双联带轮组7的双联小带轮11连接第一变速带轮组9，双联带轮组7的双联大带轮12连接有换向齿轮箱13。
参阅图1，本实施例内芯轴是安装在外主轴内部的，相比并排设置来讲更加节省整体空间，缩短了内芯轴和外主轴在轴向方向上的尺寸，精简了整体的结构；双联带轮组7套装在外主轴上，通过双联带轮组7的双联大带轮12与换向齿轮箱13连接，实现动力换向的功能；再通过第一变速带轮组9和第二变速带轮组10，将双联大带轮12处的动力传递至内芯轴2上，同时通过各级的带轮齿数的搭配变化，实现外主轴与内芯轴同速正反旋转运动。
参阅图1，双联带轮组7通过滚动体转动安装在外主轴1上，使得双联带轮组7能够相对外主轴1进行独立转动；外主轴1通过两侧的滚动体套装在内芯轴2上，使得外主轴1和内芯轴2能够进行相对独立转动；外主轴1外通过滚动体转动安装有定位导套15，定位导套15和换向齿轮箱13固定在外部的机床支架24上。
参阅图3和图4，小飞轮盘3上设置有弧形小弓带22，大飞轮盘4上设置有弧形大弓带23；换向齿轮箱13通过一对相互啮合的齿轮实现变向。弧形小弓带22和弧形大弓带23用于过线用。
参阅图1和图2，外主轴1内倾斜贯通设置有外主轴过线孔5，内芯轴2同轴贯通设置有内芯轴过线孔6；外主轴1端部设置有与外主轴过线孔5和内芯轴过线孔6对应的辅助过线轮14；大飞轮盘4设置有第一过线轮33，小飞轮盘3设置有第二过线轮34；内芯轴2在内芯轴过线孔6一侧设置有内芯轴过线轮35，外主轴1设置有与外主轴过线孔5和第一过线轮33对应的外主轴过线轮36。旋转轴承座8上贯穿设置有偏心的变速传动轴16，第一变速带轮组9的变速主动带轮17安装在变速传动轴16的一端，第二变速带轮组10的变速被动带轮18安装在变速传动轴16的另一端；变速主动带轮17通过第一同步带19连接双联小带轮11，变速被动带轮18通过第二同步带20连接内芯轴2一端的内芯轴带轮21。
本实施例的主轴传动装置是对称安装在机床支架24上的，参阅图6和图7，主轴传动装置具体为左主轴传动装置40和右主轴传动装置41，两个主轴传动装置之间安装有摇篮收放线装置。
结合附图6和图7，具体绕线方式如下：摇篮收放线装置处的钢丝依次绕经左主轴传动装置40的内芯轴过线孔6、内芯轴过线轮35、第二过线轮34，经弧形小弓带22绕至右主轴传动装置41，经过右主轴传动装置41的第二过线轮34、内芯轴过线轮35，再贯穿内芯轴过线孔6后经辅助过线轮14进入外主轴过线孔5，经外主轴过线轮36、第一过线轮33和弧形大弓带23绕回至左主轴传动装置40，经过左主轴传动装置40的第一过线轮33、外主轴过线轮36进入外主轴过线孔5，最后经辅助过线轮14绕出至外部的牵引轮装置和收放线装置。图6和图7提供了内放线外收线(摇篮收放线装置放线，外部牵引轮和收放线装置收线)的走线示意图，本实施例的主轴传动装置同样也适用于内收线外放线的走线形式。
参阅图1，外主轴1一端设置有用于避让第二同步带20的避让槽25。
参阅图3，外主轴1端部安装有外主轴传动带轮26，外主轴传动带轮26通过第三同步带27连接中心传动轴28的中心传动带轮29；双联大带轮12通过第四同步带30连接换向齿轮箱13输出轴的输出带轮31，换向齿轮箱13通过带轮机构连接中心传动轴28；中心传动轴28通过带轮机构连接有伺服电机32；中心传动轴28端部设置有编码器37。
参阅图3和图5，换向齿轮箱13的输入轴安装有第一换向齿轮38，其输出轴安装有与第一齿轮38相啮合的第二换向齿轮39；通过第一换向齿轮38和第二换向齿轮39的啮合，使得输入轴和输出轴的转动方向相反，实现初步的换向功能，再结合两个变速带轮组将换向后的动力传递至内芯轴2上。
其中，双联小带轮11通过螺栓连接与双联大带轮12连接成一整体，也可以采用一体成型等方式实现。
本发明的内芯轴设置在外主轴内部，大大缩短了内芯轴和外主轴在轴向方向上的尺寸，精简了机构；通过设置双联带轮组、换向齿轮箱、第一变速带轮组和第二变速带轮组，将反向动力传递至内芯轴，从而实现小飞轮盘和大飞轮盘的正反向转动；通过各级的带轮齿数的搭配，实现外主轴与内芯轴的等速转动；从而实现小飞轮盘和大飞轮盘的正反向等速转动；通过弧形小弓带、弧形大弓带与各过线轮和过线孔的搭配，形成新的过线方式，结合内芯轴和外主轴的正反向同速转动，实现多倍捻距的目的，提高了捻制效率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种倍捻合股机主轴传动装置，其特征在于，主轴传动装置(40,41)包括：中空的外主轴(1)和内芯轴(2)；所述内芯轴(2)套装在所述外主轴(1)内部，其一端伸出于所述外主轴(1)并连接有小飞轮盘(3)；所述外主轴(1)靠近所述小飞轮盘(3)一端连接有大飞轮盘(4)；
所述外主轴(1)内倾斜贯通设置有外主轴过线孔(5)，所述内芯轴(2)同轴贯通设置有内芯轴过线孔(6)；所述外主轴(1)端部设置有与所述外主轴过线孔(5)和所述内芯轴过线孔(6)对应的辅助过线轮(14)；
所述外主轴(1)外圆周面上滚动安装有双联带轮组(7)，所述外主轴(1)在所述双联带轮组(7)一侧固定安装有旋转轴承座(8)，所述旋转轴承座(8)上安装有偏心设置的第一变速带轮组(9)和第二变速带轮组(10)，所述第二变速带轮组(10)穿过外主轴(1)连接所述内芯轴(2)；所述双联带轮组(7)的双联小带轮(11)连接所述第一变速带轮组(9)，所述双联带轮组(7)的双联大带轮(12)连接有换向齿轮箱(13)；所述外主轴(1)与所述内芯轴(2)同速正反向转动。
2.如权利要求1所述的一种倍捻合股机主轴传动装置，其特征在于，所述小飞轮盘(3)上设置有弧形小弓带(22)，所述大飞轮盘(4)上设置有弧形大弓带(23)；所述换向齿轮箱(13)通过一对相互啮合的齿轮实现变向。
3.如权利要求1所述的一种倍捻合股机主轴传动装置，其特征在于，所述双联带轮组(7)通过滚动体转动安装在所述外主轴(1)上，所述外主轴(1)通过两侧的滚动体套装在内芯轴(2)上，所述外主轴(1)外通过滚动体转动安装有定位导套(15)，所述定位导套(15)和所述换向齿轮箱(13)固定在外部的机床支架(24)上。
4.如权利要求1所述的一种倍捻合股机主轴传动装置，其特征在于，所述大飞轮盘(4)设置有第一过线轮(33)，所述小飞轮盘(3)设置有第二过线轮(34)；所述内芯轴(2)在所述内芯轴过线孔(6)一侧设置有内芯轴过线轮(35)，所述外主轴(1)设置有与所述外主轴过线孔(5)和所述第一过线轮(33)对应的外主轴过线轮(36)。
5.如权利要求1所述的一种倍捻合股机主轴传动装置，其特征在于，所述旋转轴承座(8)上贯穿设置有偏心的变速传动轴(16)，所述第一变速带轮组(9)的变速主动带轮(17)安装在所述变速传动轴(16)的一端，所述第二变速带轮组(10)的变速被动带轮(18)安装在所述变速传动轴(16)的另一端；所述变速主动带轮(17)通过第一同步带(19)连接所述双联小带轮(11)，所述变速被动带轮(18)通过第二同步带(20)连接所述内芯轴(2)一端的内芯轴带轮(21)。
6.如权利要求5所述的一种倍捻合股机主轴传动装置，其特征在于，所述外主轴(1)一端设置有用于避让所述第二同步带(20)的避让槽(25)。
7.如权利要求1所述的一种倍捻合股机主轴传动装置，其特征在于，所述外主轴(1)端部安装有外主轴传动带轮(26)，所述外主轴传动带轮(26)通过第三同步带(27)连接中心传动轴(28)的中心传动带轮(29)；所述双联大带轮(12)通过第四同步带(30)连接所述换向齿轮箱(13)输出轴的输出带轮(31)，所述换向齿轮箱(13)通过带轮机构连接所述中心传动轴(28)；所述中心传动轴(28)连接有伺服电机(32)。
8.如权利要求7所述的一种倍捻合股机主轴传动装置，其特征在于，所述中心传动轴(28)端部设置有编码器(37)。
9.如权利要求7所述的一种倍捻合股机主轴传动装置，其特征在于，所述换向齿轮箱(13)的输入轴安装有第一换向齿轮(38)，其输出轴安装有与所述第一齿轮(38)相啮合的第二换向齿轮(39)。
10.如权利要求1所述的一种倍捻合股机主轴传动装置，其特征在于，所述双联小带轮(11)通过螺栓连接与所述双联大带轮(12)连接成一整体。
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